采油螺桿泵故障起因

 

一、螺桿泵采油工藝簡介

 

    　　螺桿泵作為一種油田采輸工藝技巧，是一種卓有成效的采輸手腕，普遍運(yùn)用于采油消費(fèi)，而且被普遍運(yùn)用于油田空中油氣集輸體系。這所有均取決于其關(guān)于保送介質(zhì)物性有著優(yōu)勝的適應(yīng)性，尤其是關(guān)于氣液混雜物的保送，能很好的處理普通容積泵所面臨的氣蝕、氣鎖、砂卡問題，到達(dá)很高的效力。

 

    　　二、螺桿泵采油安裝構(gòu)造及其任務(wù)原理

 

    　　螺桿泵采油安裝是由井下螺桿泵和空中驅(qū)動安裝兩局部組成。二者由增強(qiáng)級抽油桿作為繞軸，把井口驅(qū)動安裝的能源通過抽油桿的旋轉(zhuǎn)靜止傳遞到井下，從而驅(qū)動螺桿泵的轉(zhuǎn)子任務(wù)。螺桿泵構(gòu)造如圖1所示：井下螺桿泵是由一個(gè)單頭轉(zhuǎn)子和一個(gè)雙頭定子組成，在兩件之間形成一個(gè)個(gè)密閉的空腔，當(dāng)轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)轉(zhuǎn)動時(shí)，這些空腔沿軸向由吸入端向排出端方向靜止，密封腔在排出端消逝，同時(shí)在吸入端形成新的密封腔，其中被吸入的液體也隨著靜止由吸入端被推擠到排出端。最終這些關(guān)閉腔隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從泵入口向出口方向挪動，并將液體由出口端推向出口端，排入到管線，舉升到空中。

 

    　　三、螺桿泵性能特征

 

    　　1、螺桿泵屬于容積式泵，液體沿輸液元件的軸向平均、低速活動，是螺桿泵具備奇特的長處。

 

    　　2、液體的品種多，粘度規(guī)模大，可抽稠油和高含蠟原油。

 

    　　3、適應(yīng)產(chǎn)量方面，從幾立方米到高產(chǎn)的幾百立方米均可順利舉升。

 

    　　4、攜砂才能強(qiáng)，襯套資料對砂粒等固體雜物有容讓性，可抽含砂原油。還具備高氣液比處理才能，不發(fā)作氣鎖。

 

    　　5、靜止部件少，沒有閥件和龐雜流道，油流擾動小，水力喪失低，泵效達(dá)70%，體系效力達(dá)60%

 

    　　6、流量調(diào)理輕易，轉(zhuǎn)變空中驅(qū)動安裝的轉(zhuǎn)速就可完成。

 

    　　7、整套裝備易損件少，井口驅(qū)動頭僅有1套需光滑的驅(qū)動頭，井下裝備也只要1個(gè)挪動件，保護(hù)不便，運(yùn)行費(fèi)用低。

 

    　　8、螺桿泵采油體系的重要缺陷是揚(yáng)程較低。目前，最大清水揚(yáng)程僅為2600米，不能滿意深井開采請求。

 

    　　四、螺桿泵采油故障起因剖析

 

    　　運(yùn)用螺桿泵采油工藝技巧，目標(biāo)是通過螺桿泵采油工藝處理稠油在油井井筒中的活動問題、地層蓬松引起的出砂問題，自從在B125區(qū)運(yùn)用螺桿采油工藝以來，這一新工藝、辦法的引進(jìn)及運(yùn)用獲得了良好的后果。然而在運(yùn)用歷程中涌現(xiàn)一些問題值得探討。

 

    　　1、井口回壓高、負(fù)荷重形成燒皮帶頻繁、電機(jī)銷毀

 

    　　起因：

 

    　　a、因?yàn)榛祀s物流體的粘渡過高，根據(jù)B125區(qū)原油粘度為348～7092mPa.s，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的含量為21.95～44.4% ，含蠟量為7.42～15.58%。原油膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的含量較高。原油在井下泵的激烈攪拌作用下，原油和水形成乳化水平很高的油包水型乳狀液，乳狀液的粘度隨著乳化水平的降低（水滴顆粒被攪拌得很細(xì)）而大幅度進(jìn)步，遠(yuǎn)遠(yuǎn)越過了螺桿泵負(fù)荷才能。

 

    　　b、驅(qū)動安裝故障引起機(jī)械負(fù)荷增大，重要有兩頭滾軸軸承磨損形成受力不均引起負(fù)荷增大，高低兩端的定位扶正滾珠軸承磨損、輸出軸齒面和主錐體齒面嚙合間隙過大形成受力不均引起負(fù)荷增大c、因?yàn)樵驮谂e升歷程粘度會降低，所以一些螺桿泵井一旦回壓過高則必需洗井才能恢回消費(fèi)，同時(shí)空中輸油管線須要掃線。因?yàn)槿闋钜旱恼扯汝P(guān)于溫度的敏理性低，加溫關(guān)于降粘后果不顯著，通常將轉(zhuǎn)子提出泵筒后采取反洗井。

 

    　　2、抽油桿、轉(zhuǎn)子及油管脫扣

 

    　　起因：

 

    　　a、因?yàn)槁輻U泵井采取φ25mm高強(qiáng)度抽油桿和φ36mm空心抽油桿，因?yàn)榕ぞ卮?，很輕易形成桿斷和防脫器碎裂和過載停機(jī)，斷脫地位在上、中、下均有。重要是停機(jī)時(shí)因?yàn)榕ちπ遁d，抽油桿高速反轉(zhuǎn)，其反轉(zhuǎn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常開抽時(shí)的正轉(zhuǎn)速度，此時(shí)抽油桿十分輕易脫扣，甚至形成油管脫扣。

 

    　　b、目前運(yùn)用的油管錨為機(jī)械式座封，在座封時(shí)重要靠給油管加壓使其坐封。加壓使油管在井內(nèi)重大曲折，抽油桿在油管內(nèi)工況好轉(zhuǎn)，坐封力不好掌握，故易招致油管脫扣。

 

    　　3、驅(qū)動安裝的密封性差

 

    　　現(xiàn)有空中驅(qū)動安裝密封有兩處：一是加速器油封密封，二是井口盤根盒密封。尤其井口盤根密封漏油重大，因?yàn)槿缃癫扇〉谋P根為“O”型聚乙烯四氟，對光桿磨損較大，形成光桿外徑變細(xì)，新加盤根后，光桿與盤根之間密封因?yàn)楸P根的可塑性差形成間隙過大，招致從盤根處漏油。

 

    　　4、井下工況判定不正確

 

    　　目前尚無有效的螺桿泵工況監(jiān)測手腕，對螺桿泵井的泵況診斷僅有2種方法。一是視察運(yùn)行電流，看電流能否在正常規(guī)模之內(nèi)；二是井口憋壓測試壓降，通過視察油、套壓的變更，繪制變更曲線進(jìn)行剖析，對涌現(xiàn)的龐雜狀況難以正確診斷。

 

    　　5、泵最佳實(shí)踐排量與油井產(chǎn)能不匹配

 

    　　五、對策

 

    　　1、對反向乳化重大的油井，采取環(huán)空加破乳劑的方法消費(fèi)，下降產(chǎn)出液粘度，并可進(jìn)步螺桿泵的吸入才能。

 

    　　2、采取電動潛油螺桿泵，增添因?yàn)槌橛蜅U攪動引起的粘度增添，并可進(jìn)步油井的流通面積，井下機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)作的熱量還可加熱原油下降井筒流體的入泵粘度。

 

    　　3、采取傳遞高扭矩的抽油桿，處理抽油桿本體、銜接絲扣的抗扭問題，避免抽油桿斷脫。

 

    　　4、用旋轉(zhuǎn)式油管錨代替在用的油管錨，減小因?yàn)楣?、桿曲折形成的管、桿脫扣

 

    　　5、對盤根密封的走漏一是采取高塑性盤根，二是運(yùn)用帶錐度的盤根盒。

 

    　　6、螺桿泵體系優(yōu)化設(shè)計(jì)

 

    　　開發(fā)螺桿泵體系設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)劑的軟件，對螺桿泵下井前的測驗(yàn)、組裝、設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。測量光桿扭矩、轉(zhuǎn)速、軸向力及電力參數(shù)進(jìn)行泵況診斷，使油井、驅(qū)動裝備、油管、抽油桿及相干參數(shù)合理匹配，并隨著地層壓力、產(chǎn)能、產(chǎn)液物性等的轉(zhuǎn)變進(jìn)行裝備和參數(shù)的調(diào)劑，最終到達(dá)供抽和諧。

 

    　　7、油井產(chǎn)層供液才能好壞、高低，抉擇了螺桿泵的運(yùn)用效力。因而倡議在今后油井原油舉升方法上應(yīng)科學(xué)、合理斟酌其工藝設(shè)計(jì)條件。采油工藝的抉擇至原油晉升裝備的選型，必需根據(jù)油井油藏供液才能方面的客觀現(xiàn)實(shí)，依托油藏工程方面科學(xué)的鉆研、猜測、剖析，“因井制宜”才能施展較好的經(jīng)濟(jì)效益。